三峡名校联盟2022年春季联考高2024届物理试题考试时间75分钟，总分100分一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．人类对太阳系中行星运动规律的探索过程中，曾有擅长观测的科学家通过长期观测记录了各行星环绕太阳运动（公转）的大量数据，在此基础上有位擅长数学推理的科学家，认为行星公转轨道应该是椭圆，然后通过数学推理，发现了行星运动三大定律，揭示了行星运动的规律．观测记录行星公转的大量数据以及发现行星运动三大定律的科学家分别是（）A．托勒密、第谷B．第谷、开普勒C．哥白尼、托勒密D．哥白尼、开普勒2．人造地球卫星的轨道可近似为圆轨道,下列说法正确的是（）A.周期是24小时的卫星都是地球同步卫星B.地球同步卫星的角速度大小比地球自转的角速度小C.近地卫星的向心加速度大小比地球两极处的重力加速度大D.近地卫星运行的速率比地球表面赤道上的物体随地球自转的速率大题3图3.如题3图所示，钢球从斜槽轨道末端以的水平速度飞出，经过时间t落在斜靠的挡板中点。若钢球以的速度水平飞出，则（）A．下落时间仍为tB．下落时间为2tC．下落时间为D．落在挡板底端B点4．如题4图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ）题4图A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大题5图5.如题5图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由点B运动到点A,下列说法正确的是（）A．小球所受合力为0B．绳子上张力T做负功\nC．重力的功率P逐渐增大D．水平拉力F逐渐减小6．假定“嫦娥五号”轨道舱绕月飞行时，轨道是贴近月球表面的圆形轨道。已知地球密度为月球密度的k倍，地球同步卫星的轨道半径为地球半径的n倍，则轨道舱绕月飞行的周期与地球同步卫星周期的比值为（ ）A.B.C.D.题7图7．所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B，如题7图所示，星球A、B绕O点做匀速圆周运动的周期为T，其中A星球表面重力加速度为g，半径为R，A星球的自转忽略不计，B星球的质量为m，引力常量为G，则A、B两星球间的距离L可表示为（）A.B.C.D.二、多选题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。题8图8．如题8图所示，一轻绳穿过水平桌面上的小圆孔，上端拴物体M，下端拴物体N。若物体M在桌面上做半径为r的匀速圆周运动时，角速度为ω，线速度大小为v，物体N处于静止状态，则（不计摩擦）（ ）A.M所需向心力大小等于N所受重力的大小B.M所需向心力大小大于N所受重力的大小C.v2与r成正比D.ω2与r成正比题9图9．嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如题9图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中I是月地转移轨道，在P点由轨道I变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（ ）A.在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点的动能比在P点的动能小B.嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长C.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的速度大小相等D.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的加速度大小相等\n题10图10．一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河，已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如题10图甲所示，船在静水中的速度v2与时间t的关系如题10图乙所示，则以下判断中正确的是( )A．船渡河的最短时间25sB．船运动的轨迹可能是直线C．船在河水中航行的平均加速度大小为a=0.4m/s2D．船在河水中的最大速度是m/s11．如题11图所示，光滑杆的端固定一根劲度系数为k=10N/m，原长为的轻弹簧，质量为m=1kg的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接，为过O点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为=30°，开始杆是静止的，当杆以为轴转动时，角速度从零开始缓慢增加，直至弹簧伸长量为0.5m，g取，下列说法正确的是（ ）题11图A.杆保持静止状态时，弹簧的长度为0.5mB.当弹簧恢复原长时，杆转动的角速度为C.当弹簧伸长量为0.5m时，杆转动的角速度为D.在此过程中，杆对小球做功为12.5J三、实验题：本题共2小题，12题6分，13题8分，共14分。12．题12图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系的实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接，金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。题12图（1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制__________和__________两个变量保持不变；（2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度，__________（用题中所给字母表示）；（3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期数据，通过数据处理描\n绘出了图线（题12图乙），若半径，则金属块的质量m=__________kg（结果保留2位有效数字）。y题13图xy2y1Δx0AB13．如题13图所示，为了研究某物体的平抛运动，以平抛的起点O为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，建立直角坐标系。在轨迹上取A、B两点，测得A、B两点竖直坐标，。A、B两点水平间距，g取。（1）该物体做（填“匀变速”或“变加速”）曲线运动；（2）该物体做平抛的初速度为m/s；（3）物体经过B点的速度大小为m/s；（4）轨迹中B点与抛出点O的距离为m。(结果均可用根号表示)四、计算题：本题共3小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分。题14图14．（10分）如题14图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的质量为m的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，重力加速度为g，空气阻力不计，求：（1）若小球以最小位移到达斜面，求小球到达斜面经过的时间为t；（2）若小球垂直击中斜面，求小球到达斜面经过的时间为t；（3）若小球垂直击中斜面，求小球从开始到达斜面过程重力势能的减少量。15．（12分）如题15图所示，让小球从图中的A位置静止摆下，摆到最低点B处摆线刚好被拉断，小球在B处恰好未与地面接触，小球进入粗糙的水平面后向右运动到C处进入一竖直放置的光滑圆弧轨道。已知摆线长，，小球质量，B点C点的水平距离，小球与水平面间动摩擦因数，g取。题15图（1）求摆线所能承受的最大拉力为多大；（2）小球进入粗糙的水平面后向右运动到C处时速度的大小；（3）若小球恰能通过圆轨道最高点，求圆弧轨道半径R的值。16．（16分）如题16图所示，用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边，已知拖动细绳的电动机功率恒为P，电动机卷绕绳子的轮子的半径，轮\n子边缘的向心加速度与时间满足，小船的质量，小船受到阻力大小恒为，小船经过A点时速度大小，小船经过B点时速度大小vb=4m/s，滑轮与水面竖直高度，求：（1）写出小船沿绳方向上的速度v与时间t的关系式；（2）小船从A点到B点时间tAB；（3）电动机功率P；（4）小船过B点时的加速度的大小。(结果均可用根号表示)题16图三峡名校联盟2022年春季联考高2024届物理参考答案一、选择题：本大题共11小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-11题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错误的得0分。题号1234567891011答案BDCBDAAACBDCDACD1．【答案】B【详解】第谷通过长期观测记录了各行星环绕太阳运动（公转）的大量数据，开普勒认为行星公转轨道应该是椭圆，然后通过数学推理，发现了行星运动三大定律，故B正确。2．【答案】D【详解】周期为24h的卫星不一定是地球同步卫星，A错误；地球同步卫星的角速度大小等于地球自转的角速度大小，B错误；近地卫星的向心加速度等于地球表面的重力加速度，与地球两极处的重力加速度大小相等，C错误；近地卫星运行速率大于同步卫星运行速率，同步卫星运行速率大于地球表面赤道上的物体随地球的自转速率，D正确。故选D.3．【答案】C\n【详解】钢球以抛出，落在地面上B点右侧，落地时间与落在B点时间相同，综合分析可知落地时间：，故C正确，ABD错误。故选C．4．【答案】B【详解】AB．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力所以在ab段汽车的输出功率不变，在bc段牵引力，bc段的输出功率故A错误B正确；CD．在cd段牵引力，汽车的输出功率，在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段，故CD错误。故选B。5．【答案】D【详解】A、小球以恒定的速率在竖直平面内运动，合力提供向心力，则合力不为0，A错误；B、绳子的拉力方向与速度方向始终垂直，绳子上张力不做功，B错误；C、重力的方向与速度方向的夹角越来越大，根据p=mgvcosα知，重力的功率逐渐减小，C错误；D、小球做匀速圆周运动，在绳子方向上合力为0，设绳子与竖直方向的夹角为θ，则：Fcosθ=mgsinθ，θ逐渐减小，则水平力F逐渐减小，D正确，故选D。6．【答案】A【详解】根据万有引力充当向心力，设地球的半径为R，月球的半径为r，对地球同步卫星对月球轨道舱地球质量M1和月球质量M2分别为,,联立可得轨道舱飞行的周期T2与地球同步卫星的周期T1的比值故选A。7．【答案】A【详解】设A星球质量为M，到O点的距离为r1，B星球到O点的距离为r2，则有：又因为物体在A星球表面受到的重力等于万有引力，有：联立解得：选项A正确，BCD错误。故选A。8．【答案】AC\n【详解】AB．N物体静止不动，绳子拉力与N物体重力相等，M物体做匀速圆周运动，绳子拉力完全提供向心力，即，所以M所需向心力大小等于N所受重力的大小，A正确，B错误；C．根据向心加速度公式和牛顿第二定律得则v2与r成正比，C正确；D．根据向心加速度公式和牛顿第二定律得则ω2与r成反比，D错误。故选AC。9．【答案】BD【详解】A．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在近地点Q速度大，动能大，A错误；B．根据开普勒第三定律可知，半长轴越长，周期越长。轨道Ⅱ对应的半长轴长，所以嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长，B正确；C．嫦娥五号由轨道Ⅱ变向轨道Ⅲ运行时，需要减速才能实现，所以由轨道Ⅱ变向轨道Ⅲ，经Q点的速度要减小，C错误。D．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，加速度都是由万有引力提供。所以经过Q点的加速度大小相等，D正确；故选BD。10．【答案】CD【详解】当船头垂直河岸时渡河时间最短s故A错误。船在垂直河岸方向上匀速，在沿河岸方向上变速，因此轨迹一定是曲线，故B错误。船垂直河岸的位移50m所用时间s故C正确。船在河水中的最大速度是故D正确。故选CD。11．【答案】ACD【详解】当杆静止时，小球受力平衡，根据mgsin30°=kx,所以x=0.5m,所以弹簧的长度l1=l0-x=0.5m，A正确；当弹簧恢复原长时，mgtan30°=mw12lcos30°,计算得，B错误；当弹簧伸长量为0.5m时，水平方向上：竖直方向上：弹簧弹力，联立解得，C正确；在此过程中，由动能定理有，解得W=12.5J，D正确；故选ACD。二、非选择题：\n12．(每小问2分，共6分)【答案】（1）质量半径（2）（3）0.18【详解】（1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制质量和半径两个变量保持不变；.....2分（2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度................2分（3）根据由图像可知解得m=0.18kg................2分13．【详解】（1）平抛运动的合外力为重力，是匀变速曲线运动，................2分（2）根据得根据得水平方向上有：所以................2分（3）物体经过B点时所以速度大小为................2分（4）轨迹中B点与抛出点O的距离................2分14．【详解】（1）小球以最小位移到达斜面时即位移与斜面垂直，位移与竖直方向的夹角为θ，则tanθ＝＝，即t＝；................4分（2）小球垂直击中斜面时，速度与竖直方向的夹角为θ，则tanθ＝，即t＝；................3分（3）小球垂直击中斜面时下落高度h=gt2=小球重力势能的减少量EP=mgh=................3分\n15．【详解】（1）小球从A到B的过程，由动能定理得：解得：在B点，由牛顿第二定律得：解得：................5分（2）B到C的过程中摩擦力做功，由动能定理可得：可得：.............3分（3）小球进入圆轨道后，设小球能到达圆轨道最高点的速度为v，要满足：考虑小球从C点运动到圆轨道最高点的过程，由动能定理得：联立以上解得：R=0.04m；................4分16.【详解】（1）由得，沿绳子方向上的速度为：................3分（2）小船经过A点时沿绳方向上的速度为：小船经过B点时沿绳方向上的速度为：联立可解得：...............3分（3）小船从A点运动到B点，由动能定理有：由几何知识可知：联立可解得：................5分（4）小船在B处，由牛顿第二定律得：又由于解得：................5分
